JPH0541356A - 結晶成長装置 - Google Patents
結晶成長装置Info
- Publication number
- JPH0541356A JPH0541356A JP19456391A JP19456391A JPH0541356A JP H0541356 A JPH0541356 A JP H0541356A JP 19456391 A JP19456391 A JP 19456391A JP 19456391 A JP19456391 A JP 19456391A JP H0541356 A JPH0541356 A JP H0541356A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- growth
- substrate plate
- crystal growth
- monitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 よりストイキオメトリな結晶成長を行う結晶
成長装置を得る。 【構成】 結晶成長用の基板プレート１に配設された被
成長用ウエハ２の外周部にモニタ用ウエハ３を配置し、
かつこのモニタ用ウエハ３の成長温度が被成長用ウエハ
２より高くなる加熱手段を備え、前記モニタ用ウエハ３
でIII 族Ｒｉｃｈな成長とし、被成長用ウエハ２をＶ族
Ｒｉｃｈとする結晶成長で、被成長用ウエハ２をよりス
トイキオメトリな状態で成長可能で、かつ結晶性のスト
イキオメトリがモニタできることを特徴としている。
成長装置を得る。 【構成】 結晶成長用の基板プレート１に配設された被
成長用ウエハ２の外周部にモニタ用ウエハ３を配置し、
かつこのモニタ用ウエハ３の成長温度が被成長用ウエハ
２より高くなる加熱手段を備え、前記モニタ用ウエハ３
でIII 族Ｒｉｃｈな成長とし、被成長用ウエハ２をＶ族
Ｒｉｃｈとする結晶成長で、被成長用ウエハ２をよりス
トイキオメトリな状態で成長可能で、かつ結晶性のスト
イキオメトリがモニタできることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ストイキオメトリな結
晶成長を行うための結晶成長装置に関するものである。
晶成長を行うための結晶成長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】分子線エピタキシャル成長（ＭＢＥ）
は、加熱したＧａＡｓ，ＩｎＰ等の基板（ウエハ）に分
子線を照射することにより、結晶成長させるもので、そ
の概念図を図３に示す。図３において、１は結晶成長用
の基板プレート、２はこの基板プレート１上に配設され
た被成長用ウエハ（例えばＧａＡｓウエハ）、４はこの
被成長用ウエハ２が載置された基板プレート１を載置す
るサセプタ、５はこのサセプタ４に内蔵された基板プレ
ート１を加熱する加熱用ヒータ、６は前記サセプタ４と
ともに基板プレート１を内部に保持する結晶成長用チャ
ンバ、７は液体窒素シュラウド、８は前記被成長用ウエ
ハ２に照射される分子線、９はるつぼ、１０はタングス
テン線０．５〜１ｍｍをらせん状に巻いたＫ−セルヒー
タ線、１１は前記るつぼ９内に収容されたＶ族分子線
源、１２は同じくIII族分子線源、１３は前記結晶成長
用チャンバ６内に保持された基板プレート１を回転せし
める基板プレート回転機構である。
は、加熱したＧａＡｓ，ＩｎＰ等の基板（ウエハ）に分
子線を照射することにより、結晶成長させるもので、そ
の概念図を図３に示す。図３において、１は結晶成長用
の基板プレート、２はこの基板プレート１上に配設され
た被成長用ウエハ（例えばＧａＡｓウエハ）、４はこの
被成長用ウエハ２が載置された基板プレート１を載置す
るサセプタ、５はこのサセプタ４に内蔵された基板プレ
ート１を加熱する加熱用ヒータ、６は前記サセプタ４と
ともに基板プレート１を内部に保持する結晶成長用チャ
ンバ、７は液体窒素シュラウド、８は前記被成長用ウエ
ハ２に照射される分子線、９はるつぼ、１０はタングス
テン線０．５〜１ｍｍをらせん状に巻いたＫ−セルヒー
タ線、１１は前記るつぼ９内に収容されたＶ族分子線
源、１２は同じくIII族分子線源、１３は前記結晶成長
用チャンバ６内に保持された基板プレート１を回転せし
める基板プレート回転機構である。
【０００３】通常のＭＢＥ装置では、図２（ａ）に示す
ような被成長用ウエハ２のみが配設された結晶成長用の
基板プレート１を使用し、基板加熱の温度勾配は同図に
示すように基板プレート１の外周部の方が基板プレート
１の中央部より低くなっていることが通例である。
ような被成長用ウエハ２のみが配設された結晶成長用の
基板プレート１を使用し、基板加熱の温度勾配は同図に
示すように基板プレート１の外周部の方が基板プレート
１の中央部より低くなっていることが通例である。
【０００４】なお、図２では、３φウエハを３個同時に
成長できる基板プレート１をその一例として取り上げて
いる。
成長できる基板プレート１をその一例として取り上げて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の結晶成長用の基
板プレート１では、よりストイキオメトリな結晶成長を
行うモニタ機能がなく、Ｖ族分子線過剰な状態で成長を
実施するのが通例であって、このような条件で成長した
結晶はストイキオメトリからずれた分だけ結晶性が劣化
する。
板プレート１では、よりストイキオメトリな結晶成長を
行うモニタ機能がなく、Ｖ族分子線過剰な状態で成長を
実施するのが通例であって、このような条件で成長した
結晶はストイキオメトリからずれた分だけ結晶性が劣化
する。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、よりストイキオメトリな結晶成
長を行うためのモニタ機能を備えた結晶成長装置を得る
ことを目的とする。
ためになされたもので、よりストイキオメトリな結晶成
長を行うためのモニタ機能を備えた結晶成長装置を得る
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る結晶成長装
置は、基板プレートの温度勾配が基板プレートの中央部
より基板プレートの周辺部側が高くなるように基板プレ
ートを加熱する加熱手段を備えるとともに、前記基板プ
レートの外周部にモニタ用ウエハを配置してこのモニタ
用ウエハで結晶性のストイキオメトリ性をモニタする構
成としたものである。
置は、基板プレートの温度勾配が基板プレートの中央部
より基板プレートの周辺部側が高くなるように基板プレ
ートを加熱する加熱手段を備えるとともに、前記基板プ
レートの外周部にモニタ用ウエハを配置してこのモニタ
用ウエハで結晶性のストイキオメトリ性をモニタする構
成としたものである。
【０００８】
【作用】本発明においては、基板プレートの外周部のモ
ニタ用ウエハが基板プレートの中央部の被成長用ウエハ
より高温となるように加熱するので、同じＶ族分子線圧
で成長した場合、モニタ用ウエハが基板プレートの中央
部に比べIII族リッチ（Ｒｉｃｈ）になりやすく（ウエ
ハ表面は白濁する）、モニタ用ウエハが白濁して、被成
長用ウエハが白濁しない状態での成長は、被成長用ウエ
ハがよりストイキオメトリに近い成長となる。
ニタ用ウエハが基板プレートの中央部の被成長用ウエハ
より高温となるように加熱するので、同じＶ族分子線圧
で成長した場合、モニタ用ウエハが基板プレートの中央
部に比べIII族リッチ（Ｒｉｃｈ）になりやすく（ウエ
ハ表面は白濁する）、モニタ用ウエハが白濁して、被成
長用ウエハが白濁しない状態での成長は、被成長用ウエ
ハがよりストイキオメトリに近い成長となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明について説明する。図１
（ａ），（ｂ）は、本発明に用いる結晶成長用の基板プ
レートと、その基板プレート内での温度勾配を示す図で
ある。ここでは、３φウエハ３枚を同時に結晶成長でき
る基板プレート１の一例を示している。基板プレート１
の中央部寄りに実際に結晶成長される被成長用ウエハ２
を配置してあり、その外側に位置するところにモニタ用
ウエハ３を１〜３枚配置するようにする。基板プレート
１の温度勾配は、基板プレート１の外周部で若干（中央
部に比較して５〜１０℃程度）高くなっているので、基
板プレート１の面内に均一にＶ族分子線が照射されてい
る状態では、Ｖ族分子の付着面からの脱離がより高温の
方が多くなるので、モニタ用ウエハ３の配置された基板
プレート１の中央部の被成長用ウエハ２よりモニタ用ウ
エハ３の方がIII 族Ｒｉｃｈになりやすい。上記の温度
分布を得るには、例えば加熱ヒータ５にカーボンヒータ
を用い、その厚みの制御により面内温度分布を所望の分
布にすることができる。
（ａ），（ｂ）は、本発明に用いる結晶成長用の基板プ
レートと、その基板プレート内での温度勾配を示す図で
ある。ここでは、３φウエハ３枚を同時に結晶成長でき
る基板プレート１の一例を示している。基板プレート１
の中央部寄りに実際に結晶成長される被成長用ウエハ２
を配置してあり、その外側に位置するところにモニタ用
ウエハ３を１〜３枚配置するようにする。基板プレート
１の温度勾配は、基板プレート１の外周部で若干（中央
部に比較して５〜１０℃程度）高くなっているので、基
板プレート１の面内に均一にＶ族分子線が照射されてい
る状態では、Ｖ族分子の付着面からの脱離がより高温の
方が多くなるので、モニタ用ウエハ３の配置された基板
プレート１の中央部の被成長用ウエハ２よりモニタ用ウ
エハ３の方がIII 族Ｒｉｃｈになりやすい。上記の温度
分布を得るには、例えば加熱ヒータ５にカーボンヒータ
を用い、その厚みの制御により面内温度分布を所望の分
布にすることができる。
【００１０】通常III −Ｖ族の化合物結晶成長では、Ｖ
族Ｒｉｃｈでは成長面は鏡面になるのに対して、 III族
Ｒｉｃｈになると鏡面から白濁していくので、結晶成長
表面から III族Ｒｉｃｈか、Ｖ族Ｒｉｃｈかを見分ける
ことは十分に可能である。すなわち、基板プレート１面
内に温度分布があって、外周部のモニタ用ウエハ３のみ
白濁するようにＡｓ圧力をかけることにより、内周部の
被成長用ウエハ２のストイキオメトリの確認をすること
ができる。完全鏡面が白濁点ギリギリでできることがス
トイキオメトリに近いと考えて良い。
族Ｒｉｃｈでは成長面は鏡面になるのに対して、 III族
Ｒｉｃｈになると鏡面から白濁していくので、結晶成長
表面から III族Ｒｉｃｈか、Ｖ族Ｒｉｃｈかを見分ける
ことは十分に可能である。すなわち、基板プレート１面
内に温度分布があって、外周部のモニタ用ウエハ３のみ
白濁するようにＡｓ圧力をかけることにより、内周部の
被成長用ウエハ２のストイキオメトリの確認をすること
ができる。完全鏡面が白濁点ギリギリでできることがス
トイキオメトリに近いと考えて良い。
【００１１】ストイキオメトリな結晶成長とは、成長表
面が III族Ｒｉｃｈによる鏡面の白濁がない最も低いＶ
族分子線の供給で実施された成長において実現可能であ
る。したがって、基板プレート１の中央部の被成長用ウ
エハ２より若干 III族Ｒｉｃｈになりやすい基板プレー
ト１の外周部の若干成長温度の高いモニタ用ウエハ３で
白濁面を得た状態で、被成長用ウエハ２の表面が鏡面で
ある場合、被成長用ウエハ２の結晶は、よりストイキオ
メトリに近い状態であるといえる。このような方法を用
いることにより、Ｖ族Ｒｉｃｈな結晶成長であってもス
トイキオメトリに近いか否かの判定が可能となる。な
お、基板プレート１の材料としては、一般的にＭｏを用
いる。
面が III族Ｒｉｃｈによる鏡面の白濁がない最も低いＶ
族分子線の供給で実施された成長において実現可能であ
る。したがって、基板プレート１の中央部の被成長用ウ
エハ２より若干 III族Ｒｉｃｈになりやすい基板プレー
ト１の外周部の若干成長温度の高いモニタ用ウエハ３で
白濁面を得た状態で、被成長用ウエハ２の表面が鏡面で
ある場合、被成長用ウエハ２の結晶は、よりストイキオ
メトリに近い状態であるといえる。このような方法を用
いることにより、Ｖ族Ｒｉｃｈな結晶成長であってもス
トイキオメトリに近いか否かの判定が可能となる。な
お、基板プレート１の材料としては、一般的にＭｏを用
いる。
【００１２】また、上記結晶成長装置を用いた実デバイ
スとしては、ＨＥＭＴの雑音指数の低下や、ＨＢＴのβ
（電流増幅率）の向上をはかったものが実現できる。
スとしては、ＨＥＭＴの雑音指数の低下や、ＨＢＴのβ
（電流増幅率）の向上をはかったものが実現できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板プ
レートの中央部よりに被成長用ウエハを配設し、ストイ
キオメトリをモニタするモニタ用ウエハを前記基板プレ
ートの周辺部に配置し、前記基板プレートの周辺部の温
度が基板プレートの中央部より高くなるような加熱手段
を備えたので、被成長用ウエハに成長される結晶性をよ
りストイキオメトリに形成できる。したがって、このよ
うな結晶を用いたデバイスではキャリアの活性化や移動
度が高くなる効果が得られる。
レートの中央部よりに被成長用ウエハを配設し、ストイ
キオメトリをモニタするモニタ用ウエハを前記基板プレ
ートの周辺部に配置し、前記基板プレートの周辺部の温
度が基板プレートの中央部より高くなるような加熱手段
を備えたので、被成長用ウエハに成長される結晶性をよ
りストイキオメトリに形成できる。したがって、このよ
うな結晶を用いたデバイスではキャリアの活性化や移動
度が高くなる効果が得られる。
【図１】本発明の基板プレートの構成とその温度勾配を
示す図である。
示す図である。
【図２】従来の基板プレートの構成とその温度勾配を示
す図である。
す図である。
【図３】ＭＢＥ装置の概要を示す構成断面図である。
１ 基板プレート ２ 被成長用ウエハ ３ モニタ用ウエハ ４ サセプタ ５ 加熱用ヒータ ６ 結晶成長用チャンバ ７ 液体窒素シュラウド ８ 分子線 ９ るつぼ １０ Ｋ−セルヒータ線 １１ Ｖ族分子線源 １２ III 族分子線源 １３ 基板プレート回転機構
Claims (1)
- 【請求項１】所要数の被成長用ウエハが配設された結晶
成長用の基板プレートを結晶成長用チャンバ内に保持
し、前記被成長用ウエハを加熱した状態で分子線を照射
して前記被成長用ウエハ上に結晶成長せしめる結晶成長
装置において、前記被成長用ウエハが配設された前記基
板プレート上の前記被成長用ウエハの位置より前記基板
プレートの外周部に配設されたモニタ用ウエハと、この
モニタ用ウエハの成長温度が前記被成長用ウエハの温度
より高くなるように加熱する加熱手段とを備えるととも
に、前記モニタ用ウエハで前記被成長用ウエハの結晶性
のストイキオメトリをモニタする構成としたことを特徴
とする結晶成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19456391A JPH0541356A (ja) | 1991-08-03 | 1991-08-03 | 結晶成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19456391A JPH0541356A (ja) | 1991-08-03 | 1991-08-03 | 結晶成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541356A true JPH0541356A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16326615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19456391A Pending JPH0541356A (ja) | 1991-08-03 | 1991-08-03 | 結晶成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0541356A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220316088A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | Seiko Epson Corporation | Molecular Beam Epitaxial Growth Apparatus, Crystal Growth Method And Method For Manufacturing Light Emitter |
-
1991
- 1991-08-03 JP JP19456391A patent/JPH0541356A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220316088A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | Seiko Epson Corporation | Molecular Beam Epitaxial Growth Apparatus, Crystal Growth Method And Method For Manufacturing Light Emitter |
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